河北省地质测绘院 河北省廊坊市 065000
摘要：随着科学技术的发展，我国的无人机倾斜摄影技术有了很大进展，并在矿山测绘中得到了广泛的应用。基于此，本文以倾斜摄影测量技术为研究对象，讲述了该技术在大比例尺地形图测绘中的应用，通过实践发现，倾斜摄影测量技术足以满足现代化大比例地形测绘的基本要求，可以进行大规模的推广使用，为推进城市大比例尺地形图测绘工作提供参考。
关键词：倾斜摄影测量技术；大比例尺地形图；应用
引言
矿山的建设及对资源的利用和开采都离不开的一项内容就是矿山测绘，同时矿山测绘可以使资源的开采更加有效率，可以为企业的效益提供坚实的保障，所以矿山测绘在矿山建设过程中有着举足轻重的作用。以往传统的矿山测绘使用的技术存在测绘耗费的时间周期长，无法满足当前对成图速度的要求，导致工作效率极其低下影响开采效率。随着人工智能技术、卫星定位技术、移动通讯技术的不断发展，在对矿山进行绘制大比例尺地形图的时候逐渐开始大范围应用倾斜摄影测量技术了。
1无人机倾斜摄影概述
无人机是指具有自动驾驶能力的飞行器，一般是通过无线遥感设备进行控制，对规定区域进行信息采集并传回，由地面接收设备进行信息接收，通过对信息的分析、确认、筛选，最终达到收集所测区域的空间的、全方位的信息。倾斜摄影技术是通过一个垂直、四个倾斜、五个不同的视角同步采集影像的，从而获得更加丰富、清晰的资料。该技术是国际测绘领域发展的一项新技术，其打破了传统的拍摄局限，由一飞行平台和多台传感器完成了影像采集的工作。倾斜摄影技术不仅可以真实地反映所测区域的地物、地貌，保障所测事物信息的精确度，而且能够在定位、建模等技术基础上构建三维城市模型，将给人们带来更加清晰、直观的影像。无人机倾斜摄影测量技术能够记录摄影瞬间所测区域地表任意角度的影像信息和三维坐标信息，具有高精度、高分辨率、高效的特点，能够反映所测区域的地形地物和周边环境的实际情况，在测量工作中具有不可替代的优势。
2无人机倾斜摄影技术的具体应用
2.1基本要求
这篇文章选取的研究对象是一个金属矿山大比例尺地形图测量，主要围绕着在矿山测绘领域中无人机倾斜摄影技术的广泛应用。为了更具体直观的展现无人机倾斜摄影技术，笔者选取了三类HM2200、HO1300和HO1600型号无人机为主要航摄系统，选取的摄影相机是南方测绘倾斜数字航空摄影相机，然后选用了与之相配套的卫星定位系统及管理系统。由于无人机倾斜摄影技术在实际应用的过程中，对周围的气候环境条件要求比较严格，飞行条件必须选取在晴空万里、气候相对比较温和的季节，无人机起飞和降落的地区选择一定要选择在离主要机场15km以外的区域。
2.2倾斜影像获取及预处理
在开始执行无人机航摄任务之前需要进行航向的设定，在了解测绘区域基本现状的基础上，充分考虑无人机的性能参数制定相应的飞行时间和飞行时段，进而可以展开外业的倾斜摄影工作。在航空摄影过程中可以获得多视角拍摄影像，在相应的影像控制点和加密点坐标自动拍摄，获取相应的倾斜影像资料。在确保测绘区域的数据采集完成后进行测绘数据的预处理，选择拍摄的倾斜影像，将其反投影至建立的虚拟影像中，目的是为了减少突出地面竖直物体的重影现象。
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2.3对影像的特征进行利用
利用遥感地质勘查技术可以对不同的地质影像特征进行分析，准确的对所勘查区域的地层柱状图相对的地层和岩石进行划分。利用地质影像进行区域或者是单元划分，是某一地区展开遥感调查的前提，也是对所调查区域的岩层和岩浆等物质活动进行对比的重要基础。因为同一地区的同一地质在影像上表现的影纹和色调等特征都是一致的，所以可以利用已探测出的某些物质的特征进行追索解译和类比解译。通过对典型地区岩石的分析，分析该地区岩石形成时的地层、岩浆的表现。在利用遥感技术进行区域地质岩石调查工作时，在某地对地物信息的提取，必须以影像为最基本的依据，客观真实地展现区域的地质地物的影像，减少对所谓“专家经验”的应用。
2.4空中三角加密技术
外界的环境因素对于测绘过程的影响是不可避免的，比如说植被因素，这些外界因素导致了无人机在实际的倾斜摄影过程中达不到地面控制点测量的实际要求，或者是出现测绘区域盲区等，最终还是达不到测绘预想的结果。这个时候空中三角加密和校正的工作的特点就凸显出来了，进行三角加密处理和校正可以有效的弥补测绘精度不达标的问题。空中三角加密处理的特点是建立在准确预算出影像外的方位元素的，然后通过一些软件的相互配合将干扰因素剔除掉，这样做不仅可以有效的提升测量的精准度，而且能够有效的改善地形条件不好的区域航测结果。在完成空中三角加密处理工作的基础上，可以依据矿山测绘中输出需求将DOM、DEM、DSM等模型输出。
2.5三维建模和数据采集
三维数据模型的建立是借助多视角倾斜影像进行几何校正、联合平差、多视匹配等一系列操作，最终获得可视化的三维倾斜模型的过程。三维数据模型建立完成后，可以借助数据处理软件获取测绘区域的地物、地貌等数据。数据的采集工作主要包含三个方面的内容：①地物要素的采集工作，主要由测绘任务手动完成，如拍摄影像中的像控点、建筑物等，可以提高测量的精度；②地貌要素三维信息的自动提取，主要包括了测绘区域等高线、高程注记点等的采集工作，可以借助现代化的处理软件平台进行，但需要经过后期测绘人员的人工整饰与取舍才可以投入使用；③地物等要素遮挡问题的处理，对相片资料中的遮挡区域进行补充测量，可以提高最终的测量精度。
2.6无人机倾斜摄影测量技术的其他应用
由于无人机倾斜测量技术及三维实景模型具有一定的优势，使其在测绘方面得到了广泛的应用。该技术的应用主要包括以下几个方面：一是城市规划方面，无人机倾斜测绘技术形成的城市三维实景模型能够实现城市景观、景区等方面的虚拟呈现，通过网络能够对城市整体进行浏览，为城市规划工作提供了一定的帮助；二是矿山监测方面，无人机倾斜摄影测量可以灵活快速地获取所测区域影像，完成地形图的生产、更新，可进行竣工测量等；三是电力规划方面，电力是我国经济发展的重要保障，通过无人机倾斜摄影测量技术能够快速实现线路走廊的三维环境建立，从而对电力线路带状区域的相关信息进行准确获取；四是该技术还为国土资源、公安、环保等各行各业提供基于三维虚拟现实的高精度三维地理信息服务。
结束语
综合来看，在现代化矿山建设中无人机倾斜摄影技术的重要地位不言而喻，其在测绘领域中的发展具有十分广阔空间，获得了业界的认可。本次某金属矿山地形图的测绘采用了无人机倾斜摄影技术，获得的效果最终达到了地形图的平面位置误差小于2厘米，控制高程注记点的误差在1厘米的可观成绩，具有良好的测量成效。所以，在矿山测绘中应用无人机倾斜摄影技术可以完全的满足需求，可进行广泛的推广应用。
参考文献:
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论文作者:李瑞蕾
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/19
标签：无人机论文; 测量论文; 影像论文; 区域论文; 矿山论文; 技术论文; 地形图论文; 《防护工程》2019年10期论文;